一种方形颗粒空气弹簧.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310462236.2

申请日:

2013.10.06

公开号:

CN104514832A

公开日:

2015.04.15

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F16F 9/04申请公布日:20150415|||公开

IPC分类号:

F16F9/04; F16F9/32

主分类号:

F16F9/04

申请人:

开县人人有余科技有限公司

发明人:

徐传宾

地址:

405401重庆市开县汉丰街道百成街南四路16号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明提供了一种方形颗粒空气弹簧,包括弹簧本体1,所述弹簧本体1包括用于缓冲的方形颗粒6,和用于填装方形颗粒的橡胶袋7。所述方形颗粒的初胎15内设置有连接布10和纤维布11,其均采用十字方式进行编织。所述橡胶袋7设置有隔离层13,并在被隔离层13隔离出来的空腔内设置了分割板14。所述弹簧本体1设置在防护板5和冲击板2之间,并在弹簧本体相邻的层次之间设置了间隔板3,所述防护板5固定在机动车车身的纵梁上,所述冲击板2和间隔板3通过伸缩滑轨4与防护板5连接。本发明的方形颗粒空气弹簧为机动车安全防护提供了一种新的选择。

权利要求书

权利要求书
1.  一种方形颗粒空气弹簧,包括弹簧本体(1),所述弹簧本体(1)安装在冲击板(2) 和防护板(5)之间,所述防护板(5)固定在机动车车身的纵梁上,其特征在于:所述弹簧 本体(1)包括橡胶袋(7),所述橡胶袋(7)内设置有方形颗粒(6)。

2.  根据权利要求1所述的一种方形颗粒空气弹簧,其特征在于:所述方形颗粒(6)内 设置有连接布(10)。

3.  根据权利要求1或2所述的一种方形颗粒空气弹簧,其特征在于:所述方形颗粒(6) 内部的约束部位还设置有纤维布(11)。

4.  根据权利要求1、2或3任一项所述的一种方形颗粒空气弹簧,其特征在于:所述方 形颗粒(6)由初胎(15)构成,所述初胎(15)的外面设置了保护层。

5.  根据权利要求2所述的一种方形颗粒空气弹簧,其特征在于:所述连接布(10)为 十字方式编织的纤维布。

6.  根据权利要求3所述的一种方形颗粒空气弹簧,其特征在于:所述纤维布(11)为 十字方式编织的纤维布。

7.  根据权利要求1所述的一种方形颗粒空气弹簧,其特征在于:所述橡胶袋(7)内设 置有隔离层(13)。

8.  根据权利要求7所述的一种方形颗粒空气弹簧,其特征在于:所述橡胶袋(7)内被 隔离层(13)隔离出的空腔内设置有分割层(14)。

9.  根据权利要求1所述的一种方形颗粒空气弹簧,其特征在于:所述冲击板(2)通过 伸缩滑轨(4)与防护板连接,所述伸缩滑轨(4)由多个滑轨组成,其其中一个滑轨可以导 入相邻的另一个滑轨。

10.  根据权利要求1所述的一种方形颗粒空气弹簧,其特征在于:所述弹簧本体(1) 的前一层和后一层之间设置有间隔板(3)。

说明书

说明书一种方形颗粒空气弹簧
技术领域
本发明涉及一种用于机动车安全防护的一种方形空气缓冲弹簧。
背景技术
现今世界的交通越来越发达,人们对出行的方式也越来越多样化,同时也对交通工具 的安全性能要求也越来越高。越来越多的交通事故让人们对自己的爱车的安全防护从被动的 防护方式,即车身防护装置采用刚性的如金属保险杠防撞装置,转而要求更安全的主动防护 方式,即在金属保险杠与车身之间设置金属弹簧来主动缓冲刚性撞击。如中国专利 97208274.3。还包括各种各样的紧急制动装置,在车身遭遇碰撞时或以智能技术探测到风险 时使发动机熄火并紧急刹车,来减轻碰撞损失或减少减少碰撞风险。
发明紧急制动装置是汽车世界的一大发明,但是,不管是车身接触时还是电子智能探 测到风险时启动紧急制动装置,要保证汽车安全的一个永恒的主题是增强车身防护性能。金 属保险杠和是金属弹簧是现有技术防护主要零部件,但它们在给车身提供防护的同时也暴露 出了它们在安全防护的局限性,首先是不可能无节制的使用金属或纤维复合材料来加强车身 的防护性能,那样不但汽车本身的负载功率不允许,同时汽车标准(车身尺寸)也会遭到限 制。那就需要主动缓冲装置,采用金属弹簧可以起到一定的主动抵消冲击力的缓冲作用,但 金属弹簧也有缺陷——首先是弹簧本身,要在高强度的碰撞中保证乘客安全,不仅要有支撑 力足够大的或数量足够多的金属弹簧来抵消强大的冲击力,还需要足够的缓冲行程,否则就 算弹簧的支撑力再大或数量足够多,弹簧的缓冲行程不够,那也只能算是有限度主动缓冲。 但弹簧的支撑力和它的弹簧丝的直径是成正比的,即支撑力越大弹簧丝的直径越大,以现有 弹簧技术要满足足够的弹簧行程弹簧的长度可能不会适合。
汽车安全性能不仅是增强撞击防护性能,还有撞击之后的安全系数。当发生交通事故, 汽车碰撞双方不仅要比较撞击时的防护性能,还有撞击后的保护要求。由于弹簧承受的力有 多大它回弹的力就有多大,假设车身的缓冲弹簧有足够大的支撑力,也有足够距离的缓冲行 程,那么在高速撞击时巨大的冲击力将被弹簧的主动缓冲抵消进而满足了乘客对撞击防护性 能的要求,但弹簧对车身缓冲保护的同时也为弹簧本身储存了巨大的能量,在碰撞双方的冲 击力消失后弹簧失去压力将会把其承受的力反弹给碰撞双方的车身,这个力远大于车身本身 的摩擦抵抗力,它将会将车身反弹出去给乘客带来第二次甚至更多次的伤害。
综上所述,现今汽车安全防护技术和防碰撞零部件不能满足乘客对车身防护性能的要 求,我们需要更有效的缓冲防护产品。
发明内容
本发明针对现有技术在缓冲防护发明的缺陷,提供一种方形颗粒空气弹簧,应用空气 的压缩和解压特征来满足大家对车身安全防护的需求。
本发明所述的方形颗粒空气弹簧,包括弹簧本体,所述弹簧本体包括用于缓冲作用的 方形颗粒,和用于装填方形颗粒的橡胶袋。
所述方形颗粒是一种内部填充有气体的初胎,所述初胎由纤维布和密封性能好的橡胶 复合制作而成,初胎内填充的是具有一定压力的氮气或其它气体。
为增强所述方形颗粒对初胎内部气体的约束强度,所述初胎内设置有横向和纵向的纤 维连接布,所述连接布设置在初胎内的侧面约束部位。所述侧面约束部位指的是方形颗粒的 缓冲部位和反作用部位之间的四个侧面部位,它们将缓冲面和反作用面的周边连接并形成具 有一定厚度的密闭的方形空腔。所述连接布将各自对面的纤维布连接,以在方形颗粒被压缩 时相互限制各自对面的纤维布向外扩张,保障方形颗粒内部的压缩环境。
为进一步增强方形颗粒对初胎内部气体的约束强度,所述初胎内部侧面的中间部位设 置有纤维布,所述纤维布将初胎内各自侧面的对面的约束部位的中间连接,以在方形颗粒被 压缩时相互限制各自对面的纤维布向外扩张,保障方形颗粒内部的压缩环境。
所述初胎内的连接布和纤维布为十字方式编织的具有良好透气性的纤维编织布,以在 方形颗粒被压缩时既能限制侧面约束部位向外扩张,同时不会影响初胎内部气体的流通性, 并确保其内部压力平衡。
为进一步增强初胎的气密性能和耐用性,所述初胎外面设置有保护层。所述保护层由纤 维布和气密性能好的橡胶复合制作,保护层的设置方式可以是单独的,即保护层和初胎分开 制作好后,再用外套将初胎包裹进行密封;所述保护层的还可以是直接用纤维布将初胎包裹 后再和橡胶复合制作。
所述方形颗粒是一种较小的颗粒,要最大限度的使用它的缓冲功能需要多个方形颗粒 组合来使用,并可用橡胶袋来将其约束成型以方便标准化生产。所述橡胶袋由纤维布和橡胶 复合制作而成,把多个方形颗粒按规则排列装填进橡胶袋后将袋口密封,使其形成密闭的环 境,以在强化方形颗粒缓冲性能的同时增加其气密性。
为进一步增强方形颗粒的缓冲防护性能,增加其耐用能和安全性,所述方形颗粒采用 分层装填的方式。将橡胶袋设计成多层连体的模式,各个分层之间设置有隔离层,所述隔离 层与橡胶袋的纤维复合层连接并形成气密性好的填装空腔。在装填工序把方形颗粒一个紧挨 一个装进各个层里面,填满后将袋口密封,使其形成密闭的环境,以进一步在强化方形颗粒 缓冲性能的同时增加其气密性。
为进一步增强方形颗粒的缓冲性能并增加其气密性,所述橡胶袋各个隔层里设置有分 割层。所述分割层将隔离层的空腔分割成多个容纳空腔,所述分割层与橡胶袋的纤维复合层 或隔离层连接并形成气密性好的容纳空腔。将方形颗粒装进容纳空腔后将袋口密封,使其形 成密闭的环境,以进一步在强化方形颗粒缓冲性能的同时增加其气密性。
由于本发明约束内部空间的特征主要是内部限制,因此制作方形颗粒的方法可以适用 于任何形状的颗粒空气弹簧的内胎制作。在实际应用中我们更多的是碰到不规则的环境,这 种情况下可以对橡胶袋或方形颗粒进行针对性的设计。
将一个或多个弹簧本体设置在机动车车身的防护板和冲击板之间,并在相邻的层次之 间设置间隔板。所述防护板用于抵抗撞击,固定安装在车身的纵梁上并作为弹簧本体的反作 用基础。所述冲击板用于承受冲击,是车身在遭受撞击时的受力部位。为了最大限度的发挥 弹簧本体的缓冲性能,减少意外损失,所述冲击板通过伸缩滑轨连接,所述伸缩滑轨由多个 滑轨组合而成,其其中一个滑轨可以导入并可被容纳入另一个滑轨,以在冲击板受力滑向防 护板时,伸缩滑轨不会因受到硬性损伤而影响弹簧本体的缓冲性能发挥。
本发明的有益效果:
1)、无空隙组合:相比于圆球形,方形颗粒组合时相互之间的接触部位不会留下空隙。 本发明的基本构思是将缓冲需求的空气弹簧以多个单位的形式细化,来发挥气体分子被压缩 时可以释放巨大支撑力,和解压复位时相对缓慢的特征。因此单位弹簧外的空气是多余的, 并会在组合使用时带来商机麻烦。在不影响初胎内压缩空间的情况下设置内拉构件可以既解 决约束需要问题,又可以让设计师根据不同的缓冲环境任意发挥设计想象力,空气缓冲弹簧 方形接触部特征具有广阔的应用范围。
2)、可随意塑造属性:不像圆球形本身具有约束力特征,本发明的方形颗粒空气弹簧 的方形颗粒的缓冲面和反作用面向内挤压时,初胎内的气体会将其侧面的约束部位挤向外 面。在初胎内部设置连接布和纤维布来将侧面约束部位各自对面的纤维复合层连接,以其相 互拉住对方的方式来限制初胎内的可压缩空间。因为方形颗粒这一内拉约束特征,方形颗粒 和橡胶袋可以设计成任何形状,这会给设计师们极大的方便。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明,在附图中相应的参考标志指示相应的部分,其 中:
图1是本发明方形颗粒的初胎内部结构示意图。
图2是本发明方形颗粒结构示意图。
图3是本发明方形颗粒装填示意图。
图4是本发明安装示意图。
图中:1——弹簧本体、2——冲击板、3——间隔板、4——伸缩滑轨、5——防护板、 6——方形颗粒、7——橡胶袋、8——缓冲面、9——反作用面、10——连接布、11——纤维 布、12——纤维防护层、13——隔离层、14——分割层、15——初胎。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明,但不应理解为本发明上述主题范围仅 限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用 手段,作出各种替换和变更,均应包含在本发明范围内。
参照所有附图,本发明的一种单位方形颗粒空气弹簧,包括弹簧本体1,所述弹簧本体 1包括用于实施缓冲的方形颗粒6,和用于装填方形颗粒6的橡胶袋7。通过所述橡胶袋7 的袋口将方形弹簧装进各个隔离层被分割的的容纳空腔后,将袋口密封。由于方形颗粒6 是方形,所以容纳空腔装满方形颗粒6后里面没有空隙,因此袋口密封后隔离层13、分割 层14与橡胶袋7的纤维复合层12之间形成的密闭环境进一步防止了方形颗粒6漏气的可能 性,提高了弹簧本体1的整体气密性,增加了弹簧本体1的实用性和耐用性。
将一个或多个弹簧本体1设置在机动车车身的防护板5和冲击板2之间。所述防护板5 用于抵抗撞击,固定安装在车身的纵梁上并作为弹簧本体1的反作用基础。所述冲击板2 用于承受冲击,是车身在遭受撞击时的受力部位。为了最大限度的发挥弹簧本体的缓冲性能, 减少意外损失,所述冲击板2通过伸缩滑轨4连接,所述伸缩滑轨4由多个滑轨组合而成, 其其中一个滑轨可以导入并可被容纳入另一个滑轨,以在冲击板2受力滑向防护板5时,伸 缩滑轨4不会因受到硬性损伤而影响弹簧本体1的缓冲性能发挥。
为进一步发挥弹簧本体1的缓冲性能,可以在多层弹簧本体1的前一层和后一层之间 设置间隔板,以使弹簧本体的缓冲面和反作用面均有整体基础来发挥其卓越的缓冲性能。
当车身受到冲击时,冲击板2被迫随伸缩滑轨4向防护板5运动,当在它们之间的弹 簧本体1的缓冲面受力后借助防护板5或间隔板3的反作用力向内挤压,弹簧本体1的橡胶 袋内的方形颗粒在外部挤压下被迫压缩内部的气体,气体分子在被压缩减少分布空间的情况 下释放其支撑力来抵抗外部压力。
初胎15内的气体在被压缩过程中会寻找机会逃离被挤压环境,阻止初胎15内气体逃 逸的办法有两种,一是限制其内部的空间,二是强化其外部的气密性。在方形颗粒6的初胎 15内设置的连接布10和纤维布11的横向和纵向纤维的限制下,与其连接的约束部位将各 自被其对面的约束部位拉住,进而保障初胎15内空腔的空间是成正比被压缩的。进一步的, 设置在橡胶袋7内的隔离层13和分割层14与橡胶袋7的纤维复合层相互作用下,从外部强 化了方形颗粒6的束缚力。在气密性方面,除初胎15外部的保护层增加了方形颗粒6的气 密性外,袋口密封后的橡胶袋7进一步强化了其内部的密闭环境。
设置冲击板2和间隔板3是为了更好的发挥多个弹簧本体的协同缓冲效果,在有些的地 方可以不设计冲击板而直接安装弹簧本体1。
进一步的,所述方形颗粒6可以独立使用。

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本发明提供了一种方形颗粒空气弹簧,包括弹簧本体1,所述弹簧本体1包括用于缓冲的方形颗粒6,和用于填装方形颗粒的橡胶袋7。所述方形颗粒的初胎15内设置有连接布10和纤维布11,其均采用十字方式进行编织。所述橡胶袋7设置有隔离层13,并在被隔离层13隔离出来的空腔内设置了分割板14。所述弹簧本体1设置在防护板5和冲击板2之间,并在弹簧本体相邻的层次之间设置了间隔板3,所述防护板5固定在机动车车身的纵梁。

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